변압기 여자 돌입전류 개요
변압기 여자돌입전류는 사고전류가 아닙니다. 하지만 그 크기는 변압기 정격전류의 8~10배가 되기도 합니다.
여자 돌입전류는 회로에 접속된 변압기의 전압이 급격히 변화한 경우 발생하고, 변압기 철심의 비 직진성 자기 특성에 의해 발생합니다.
변압기 여자돌입전류의 크기를 변하게 하는 조건
변압기 여자돌입전류의 크기를 변하게 하는 조건에는 크게 3가지가 있습니다. 위상, 포화, 잔류자 속입니다.
1) 위상 : 전압이 0 위상인 경우 투입할 때 여자 돌입전류가 가장 크게 됩니다.
변압기에 전원을 인가할 때 보통은 무부하 상태에서 전원을 인가합니다. 무부하 상태라는 것은 "L"만의 회로라고 생각할 수 있으며 이에 따라 전압과 전류의 위상이 90° 차이가 나게 됩니다.
자속과 전류는 동상이므로 다시 말하면 전압과 자속의 위상이 90° 차이가 난다고 말할 수 있습니다.
따라서 전압이 0 위상이라면 자속은 그보다 90° 늦게 되고 최대치가 되게 됩니다.
"a" 지점에서 전압이 0이지만 자속은 -최대입니다. 운이 안 좋게 이때 투입을 하면 여자 돌입전류가 커질 가능성이 있습니다.
2) 포화 : 포화 발생 시 여자 돌입전류가 커짐
앞서 설명했듯이 보통은 무부하 상태에서 변압기에 전원을 인가하게 되며, 이는 무부하 전류가 흐른다고 말할 수 있습니다.
이 무부하 전류의 크기를 제한하는 것은 회로의 임피던스 일 것입니다. 저항 성분이 극히 작기 때문에 I=E/Xl
로 표현한다면 XL값에 의해서 전류가 제한됩니다.
이 리액턴스는 자속에 의해 발생합니다. 리액턴스 L은 자속이 변화하기 때문에 생기는데, 자속이 변화하지 않으면 L 은 생기지 않습니다.
다시 말해서 포화상태가 되면 L = 0 이 되며 무부하 전류를 제한하던 L이 0이 되므로 전류는 순식간에 커지게 되는 것입니다.
포화가 발생했다는 것은 리액턴스 값이 아주 작아졌다는 뜻입니다.
3) 잔류자 속 : 잔류자 속이 있을 경우 포화가 쉽게 됨
앞서 설명드렸듯이 포화가 되면 리액턴스가 작아지고 이에 따라 무부하 전류가 커집니다. 회로에 잔류자 속이 있다면 포화가 될 가능성이 더 커지고 포화되는 시간도 짧아지게 됩니다. 이에 따라 여자 돌입전류의 크기가 더 커질 수 있습니다.
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